PABRIK ISOPROPYLAMINE DARI
HIDROGENASI ACETON DENGAN KATALIS
NIKEL DAN TUNGSTEN
PRA RENCANA PABRIK
Oleh :
MEI LIANA SUKARTI
NPM : 0931010003
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
SURABAYA – J AWA TIMUR
PABRIK ISOPROPYLAMINE DARI HIDROGENASI ACETON
DENGAN KATALIS NIKEL DAN TUNGSTEN
PRA RENCANA PABRIK
Diajukan untuk memenuhi sebagai persyaratan Dalam Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
J ur usan Teknik Kimia
Oleh :
MEI LIANA SUKARTI
NPM : 0931010003
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”
LEMBAR PENGESAHAN
PABRIK ISOPROPYLAMINE DARI HIDROGENASI ACETON
DENGAN KATALIS NIKEL DAN TUNGSTEN
Disusun Oleh :
MEI LIANA SUKARTI
0931010003
Telah Dipertahankan Dihadapan Dan Diterima Oleh Tim Penguji
Pada Tanggal : 14 J uni 2013
Tim
Dosen Pembimbing :Pr of. Dr. Ir. Soemargono, SU
NIP. 19550822 198303 1 001 Tim Penguji :
NIP.19530712 199103 2 001
3.
Ir. Novel Karaman, MT
NIP. 19580801 198703 1 001
Mengetahui
Dekan Fakultas Teknologi Industri
PRA RENCANA PABRIK
PABRIK ISOPROPYLAMINE DARI HIDROGENASI
ACETON DENGAN KATALIS NIKEL DAN TUNGSTEN
Oleh :
Mei Liana Sukarti NPM : 0931010003
Surabaya,
Telah disetujui mengikuti Ujian Lisan tahun 2012/2013
Pembimbing,
i
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT atas berkat dan
rahmat-Nya, maka penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul :
“Pr a Rencana Pabrik Isopropylamine dari Hidr ogenasi Aceton dengan
Katalis Nikel dan Tungsten“ yang merupakan salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi
Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Atas
tersusunnya Tugas Akhir ini saya sebagai penyusun mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Ir. Sutiyono , MT , selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2. Ir. Retno Dewati, MT , selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Jawa Timur.
3. Ir. Suprihatin, MT, selaku Sekertaris Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
4. Prof.Dr. Ir. Soemargono, SU selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
5. Seluruh Karyawan dan Staf TU Fakultas Teknologi Industri yang telah
membantu dalam proses surat menyurat dan pendaftaran ujian.
Penyusun menyadari bahwa isi dari laporan Tugas Akhir ini sangat jauh
dari sempurna, maka penyusun mengharapkan saran dan kritik yang bersifat
membangun dari pembaca.
Akhir kata penyusun berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi perkembangan ilmu pengetahuan di Indonesia .
Surabaya, Juni 2013
iii
Bab II Pemilihan dan Uraian Proses
II - 1
Bab III Neraca Massa
III - 1
Bab IV Neraca Panas IV - 1
Bab V Spesifikasi Peralatan V - 1
Bab VI Perencanaan Alat Utama VI - 1
Bab VII Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII-1
Bab VIII Utilitas VIII-1
Bab XII Pembahasan dan Kesimpulan XII-1
Daftar Pustaka
DAFTAR TABEL
Tabel I.1 Perkembangan konsumsi isopropylamine (kg/tahun) I-3
Tabel I.2.1. Kualitas suatu produk pabrik Isopropylamine I-9
Tabel II.1 Seleksi Proses II-6
Tabel VII.1 Instrumentasi pada Pabrik VII-5
Tabel VII.2 Jenis dan jumlah Fire – Extinguisher VII-7
Tabel VIII.1. Unit Penyedia Steam VIII-3
Tabel VIII.2.1 Baku Mutu Air Baku Harian VIII-8
Tabel VIII.2.2 Persyaratan Air Pendingin dan Air Umpan Boiler VIII-10
Tabel VIII.2.3 Air Pendingin VIII-11
Tabel VIII.2.4 Air Proses VIII-14
Tabel VII.4.1 Kebutuhan Listrik untuk peralatan proses dan utilitas VIII-77
Tabel VII.4.2 Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan daerah Pabrik VIII-78
Tabel VII.4.3 Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan daerah Pabrik VIII-79
Tabel IX.1 Pembagian Luas Pabrik IX-8
Tabel X.1 Jadwal kerja karyawan Proses X-11
Tabel X.2 Perincian Jumlah Tenaga Kerja X-13
Tabel XI.1 Biaya Total Produksi dalam Berbagai Kapasitas XI-7
Tabel XI.2 Modal sendiri pada tahun konstruksi XI-7
v
Tabel XI.4 Cash Flow XI-9
Tabel XI.5 Internal Rate of Return (IRR) XI-9
Tabel XI.6 Pay Out Periode (POP) XI-10
Tabel XI.7 Rate On Equity (ROE) XI-11
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1.1. Proses dengan bahan Baku Amonia dan
Isopropanol
II-2
Gambar II.1.2
Gambar II.1.3
Proses dengan bahan Baku Amonia, Isopropanol,
dan Hidrogen
Proses dengan bahan Baku Amonia, Aceton, dan
Hidrogen
II-3
II-4
Gambar IX.1 Lay Out Pabrik IX-9
Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik IX-11
vii
DAFTAR GRAFIK
INTISARI
Perencanaan Pabrik Isopropylamine ini dimaksudkan untuk menambah
jumlah produksi Isopropylamine untuk mencukupi kebutuhan konsumen yang dari
tahun ke tahun semakin banyak.
Pabrik ini direncanakan bekerja secara kontinyu dengan waktu produksi
300 hari per tahun .
Dari hasil perhitungan dan pembahasan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai hal sebagai berikut :
1. Kapasitas Produksi : 30000 ton / tahun
2. Bentuk organisasi : Perseroan Terbatas
ix
7. Kebutuhan utilitas
• Bahan bakar : 3216 lt / hari
• Air : 925,0088 m3 / hari
• Listrik : 153,479 kWh
8. Analisa ekonomi
• Modal Tetap (FCI) : Rp. 88.236.050.878,00
• Modal Kerja (WCI) : Rp. 87.477.293.559,00
• Investasi Total (TCI) : Rp. 175.713.344.436,00
• IRR : 19 %
• ROI : 25 %
• ROE : 34 %
• POP : 3 tahun
i
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT atas berkat dan
rahmat-Nya, maka penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul :
“Pr a Rencana Pabrik Isopropylamine dari Hidr ogenasi Aceton dengan
Katalis Nikel dan Tungsten“ yang merupakan salah satu persyaratan untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi
Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur. Atas
tersusunnya Tugas Akhir ini saya sebagai penyusun mengucapkan terima kasih
kepada :
1. Ir. Sutiyono , MT , selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas
Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur.
2. Ir. Retno Dewati, MT , selaku Ketua Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknologi Industri Universitas Pembangunan Nasional “Veteran”
Jawa Timur.
3. Prof.Dr. Ir. Soemargono, SU selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir.
4. Seluruh Karyawan dan Staf TU Fakultas Teknologi Industri yang telah
membantu dalam proses surat menyurat dan pendaftaran ujian
5. Semua pihak yang telah banyak membantu tersusunnya Tugas Akhir ini
yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu .
Akhir kata penyusun berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat
bagi perkembangan ilmu pengetahuan di Indonesia .
Surabaya, Juni 2013
iii
Bab II Pemilihan dan Uraian Proses
II – 1
Bab III Neraca Massa
III – 1
Bab IV Neraca Panas IV -1
Bab V Spesifikasi Peralatan V – 1
Bab VI Perencanaan Alat Utama VI -1
Bab VII Instrumentasi dan Keselamatan Kerja VII-1
Bab VIII Utilitas VIII-1
Bab IX Lokasi dan Tata Letak Pabrik IX -1
Bab X Organisasi Perusahaan X – 1
DAFTAR TABEL
Tabel I.1 Perkembangan konsumsi isopropylamine (kg/tahun) I-3
Tabel I.2.1. Kualitas suatu produk pabrik Isopropylamine I-9
Tabel II.1 Seleksi Proses II-6
Tabel VII.1 Instrumentasi pada Pabrik VII-5
Tabel VII.2 Jenis dan jumlah Fire – Extinguisher VII-7
Tabel VIII.1. Unit Penyedia Steam VIII-3
Tabel VIII.2.1 Baku Mutu Air Baku Harian VIII-8
Tabel VIII.2.2 Persyaratan Air Pendingin dan Air Umpan Boiler VIII-10
Tabel VIII.2.3 Air Pendingin VIII-11
Tabel VIII.2.4 Air Proses VIII-14
Tabel VII.4.1 Kebutuhan Listrik untuk peralatan proses dan utilitas VIII-77
Tabel VII.4.2 Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan daerah Pabrik VIII-78
Tabel VII.4.3 Kebutuhan Listrik Ruang Pabrik dan daerah Pabrik VIII-79
Tabel IX.1 Pembagian Luas Pabrik IX-8
Tabel X.1 Jadwal kerja karyawan Proses X-11
Tabel X.2 Perincian Jumlah Tenaga Kerja X-13
Tabel XI.1 Biaya Total Produksi dalam Berbagai Kapasitas XI-7
Tabel XI.2 Modal sendiri pada tahun konstruksi XI-7
Tabel XI.3 Modal pinjaman pada tahun konstruksi XI-8
Tabel XI.4 Cash Flow XI-9
v
Tabel XI.6 Pay Out Periode (POP) XI-10
Tabel XI.7 Rate On Equity (ROE) XI-11
DAFTAR GAMBAR
Gambar II.1.1. Proses dengan bahan Baku Amonia dan
Isopropanol
II-2
Gambar II.1.2
Gambar II.1.3
Proses dengan bahan Baku Amonia, Isopropanol,
dan Hidrogen
Proses dengan bahan Baku Amonia, Aceton, dan
Hidrogen
II-3
II-4
Gambar IX.1 Lay Out Pabrik IX-9
Gambar IX.2 Peta Lokasi Pabrik IX-11
vii
DAFTAR GRAFIK
INTISARI
Perencanaan Pabrik Isopropylamine ini dimaksudkan untuk menambah
jumlah produksi Isopropylamine untuk mencukupi kebutuhan konsumen yang dari
tahun ke tahun semakin banyak.
Pabrik ini direncanakan bekerja secara kontinyu dengan waktu produksi
300 hari per tahun .
Dari hasil perhitungan dan pembahasan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan beberapa hal sebagai hal sebagai berikut :
1. Kapasitas Produksi : 30000 ton / tahun
2. Bentuk organisasi : Perseroan Terbatas
ix
• Bahan bakar : 3216 lt / hari
• Air : 925,0088 m3 / hari
• Listrik : 153,479 kWh
8. Analisa ekonomi
• Modal Tetap (FCI) : Rp. 88.236.050.878,00
• Modal Kerja (WCI) : Rp. 87.477.293.559,00
• Investasi Total (TCI) : Rp. 175.713.344.436,00
• IRR : 19 %
• ROE : 34%
• POP : 3 tahun
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Indonesia sebagai negara berkembang yang sedang giatnya melaksanakan
pembangunan baik dari sektor pertanian dan industri. Salah satu indutri di
Indonesia yang sedang berkembang adalah industri kimia, yang akhir-akhir ini
mengalami peningkatan baik secara kualitas maupun kuantitasnya, sehingga
kebutuhan akan bahan baku dan bahan penunjang akan meningkat pula.
Saat ini Indonesia masih tergantung pada negara lain dalam memenuhi
bahan baku, baik yang digunakan sebagai bahan baku maupun sebagai bahan
pembantu. Oleh karena itu perlu adanya pembangunan dalam industri kimia.
Salah satunya adalah isopropylamine. isopropylamine sendiri terdiri atas
monoisopropylamin(MIPA), diisopropilamin(DIPA), dan triisopropilamin(TIPA).
Isopropylamine sebagian besar digunakan dalam bidang pertanian yaitu sebagai
bahan baku pada industri pembuatan herbisida dan insectisida. Selain itu juga
digunakan untuk : pelarut murni, industri karet sintetis, bidang farmasi, industri
tekstil, industri detergent, tetapi dalam jumlah yang cukup sedikit.
Isopropylamine dapat dihasilkan dengan beberapa cara, antara lain:
1. Dari Bahan Baku Alkohol dan Amonia dengan Dehidrasi Katalis
2. Dari Amoniak, Alkohol, dan Hidrogen dengan Dehidrogenasi Katalis
3. Dari Amoniak Keton dan Hidrogen dengan Hydrogenasi Katalis
Pendahuluan I - 2
I.2. Manfaat
Perkembangan industri isopropylamine sejalan dengan kemajuan dalam
bidang pertanian khususnya dalam bidang pemberantasan hama (herbisida,
insectisida, bakterisida). Industri isopropylamin secara konvensional pertama kali
didirikan di Amerika pada tahun 1902.
Pengguanaan utama isopropylamin adalah dalam bidang pertanian yaitu
sebagai bahan baku pada industri pembuatan herbisida dan insectisida. Disamping
digunakan dalam bidang pertanian isopropylamin juga digunakan dalam :
a. Industri tekstil.
Digunakan sebagai adiktif pada bahan pencelup atau pewarna dan juga
sebagai bahan adiktif pada proses pembuatan tekstil yang memiliki sifat
khusus.
b. Industri detergent.
Sebagai adiktif pada industri detergent yang berfungsi untuk meningkatkan
kemampuan detergent menurunkan tegangan permukaan, sehingga proses
pencucian berlangsung dengan cepat dan efektif.
c. Industri karet sintetis.
Sebagai bahan intermediet yang berfungsi untuk mempercepat proses
I.3. Aspek Ekonomi
Kebutuhan isopropylamine di Indonesia semakin meningkat sejalan
dengan semakin meningkatnya kebutuhan pembuatan herbisida dan insectisida
dalam bidang pertanian.
Tabel I.4.1. Perkembangan Konsumsi Isopropylamine (Kg / Tahun)
Tahun Total Konsumsi Isopropylamine (Kg/Thn)
2004 1.059.507
2005 1.832.359
2006 1.676.547
2007 1.611.911
2008 1.768.422
Sumber : Biro Pusat Statistik Surabaya
Perkiraan kapasitas produksi merupakan hal yang sangat penting dalam
suatu pabrik, agar tidak terjadi kesalahan yang menyebabkan hasil produksi tidak
seluruhnya diserap oleh pasar. Perkiraan kapsitas sendiri dipengaruhi oleh
beberapa faktor yaitu, ekspor, impor, laju konsumsi, dan kapasitas pabrik
terdahulu (lama). Secara matematis kapasitas produksi pabrik baru dapat ditulis
sebagai berikut :
Pendahuluan I - 4
Dimana :
X = Kapasitas Produksi Pabrik Baru
A = Konsumsi Dalam Negri
B = Ekspor
C = Import
D = Kapasitas Produksi Pabrik Lama
Sehubungan dengan rencana pendirian pabrik isopropylamin maka
beberapa data yang diperlukan adalah sebagai berikut :
a. Laju Import isopropylamine
Besarnya laju kebutuhan isopropylamine salama 5 tahun terakhir dapat dilihat
dari tabel I.4.1. dapat diketahui bahwa laju konsumsi Isopropylamine tiap tahun
mengalami kenaikan sebesar 6,2 %, sehingga pada tahun 2013 besar konsumsi
Isopropylamine sebesar 175.898.351 kg / tahun (Menggunakan Microsoft Excel). Dengan
pendirian pabrik baru diharapkan kebutuhan dalam negeri sudah terpenuhi, sehingga
import isopropylamine di tahun 2013 sama dengan nol.
b. Kapasitas pabrik lama
Dari Biro Pusat Statistik Surabaya diketahui sampai tahun 2010 belum
terdapat pabrik isopropylamine, sehingga kapasitas pabrik lama sama dengan nol.
c. Laju konsumsi isopropylamine
Karena pabrik yang memproduksi isopropylamine belum ada, maka laju
d. Eksport
Pertumbuhan laju konsumsi isopropylamine cukup pesat, maka pendirian
pabrik isopropylamine diharapkan memiliki andil dalam memenuhi permintaan
dunia. Untuk itu 10% dari kapasitas produksi di eksport.
Dengan menggunakan persamaan diatas, dapat dihitung kapasitas produksi
pabrik yang baru yaitu :
X = 175.898.351+ 0 - ( 0,1 x 175.898.351) – 0
X = 193.488.186kg / tahun
= 193.488,186 ton / tahun ≈ 200.000 ton/th
Untuk itu Kapasitas terpasang pada Pabrik ini direncanakan sebesar : 30.000
Tabel I.2.1. Kualitas suatu produk pabrik isopropylamin
Komponen Utama % Berat Impuritis % Berat
Isopropylamin 97,5 %
(Minimal)
Triisopropylamin 0,75 %
(Maximal)
Amonia 1,75 %
(Maximal)
Sumber : Biro Pusat Statistik Surabaya
Dari tabel tersebut dapat diketahui perdagangan isopropylamine
mempunyai kemurnian minimal 99,2 % dengan impuritis triisopropylamin (0,25
% max), amonia (1 % max). Hal ini disebabkan karena dalam proses pembuatan
isopropylamin terjadi reaksi samping, produk samping, dan sisa reaktan yang
